In Minnesota erzeugt eine einzelne Windkraftanlage klimaneutralen Dünger, ganz ohne Erdgas. Das Verfahren trifft ein Problem, das Deutschlands Landwirtschaft und Chemie seit dem Gaspreisschock 2022 kennt. Und es zeigt, wie sich überschüssiger Windstrom in einen handelbaren Rohstoff verwandelt.
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Grüner Ammoniak entsteht am Forschungszentrum der University of Minnesota aus nichts als Wind, Wasser und Luft. Damit setzt ein unscheinbares Demonstrationsprojekt genau an der Stelle an, an der die Düngerproduktion bisher fest am Erdgas hängt.
Das Wichtigste in Kürze
- Eine Windkraftanlage in Morris, Minnesota, versorgt Elektrolyse, Luftzerlegung und Haber-Bosch-Synthese und zielt auf rund eine Tonne Ammoniak pro Tag.
- Klassisches „graues“ Ammoniak stammt fast vollständig aus Erdgas; seine Herstellung verursacht mehr CO2 als jede andere einzelne Chemiereaktion.
- Ein Genossenschaftsprojekt in Blue Earth County soll das Modell auf bis zu 12.000 Tonnen pro Jahr hochziehen.
- Deutschland geht den umgekehrten Weg und importiert grünen Ammoniak, während der heimische Produzent SKW Piesteritz Kapazität drosselt.
Was steckt hinter dem grünen Ammoniak?
Nicht die Turbine selbst macht den Dünger, sondern ihr Strom: Er spaltet per Elektrolyse Wasserstoff aus Wasser, ein zweiter Schritt holt Stickstoff aus der Luft, die Haber-Bosch-Synthese bindet beide zu Ammoniak.
Der Unterschied zur klassischen Anlage steckt allein im Wasserstoff. Herkömmlich stammt er aus Erdgas, hier aus Windstrom.[1] Luftzerlegung und Synthese bleiben bewährte Chemie.
Der eigentliche Kniff liegt tiefer. Ammoniak wird zum Energiespeicher, weil die Anlage genau dann produziert, wenn viel Wind weht. So verwandelt sich sonst abgeregelter Ökostrom in einen lager- und transportfähigen Stoff, ähnlich der Logik hinter dem geplanten Wasserstoff-Kernnetz.
Wie groß ist das Erdgas-Problem beim Dünger?
Enorm: Weltweit entstehen jährlich rund 180 Millionen Tonnen Ammoniak, fast alles über Haber-Bosch mit Wasserstoff aus Erdgas. Die Synthese verantwortet etwa 1,8 Prozent der globalen CO2-Emissionen.
Das Verfahren schluckt zwischen 3 und 5 Prozent des weltweit geförderten Erdgases, und jede Tonne graues Ammoniak schleppt rund 2,6 Tonnen CO2 mit sich.[2]
Genau diese Kopplung an den Gaspreis hat sich 2022 gerächt. Als die Gaspreise in Europa stark gestiegen sind, ist die heimische Düngerherstellung reihenweise unrentabel geworden.
Modell Minnesota
1 t/TagEine Windkraftanlage in Morris zielt auf rund eine Tonne Ammoniak täglich. Ein Genossenschaftsprojekt soll auf bis zu 12.000 Tonnen pro Jahr wachsen.
Modell Deutschland
811 €/tÜber das Programm H2Global importiert Fertiglobe grünen Ammoniak aus Ägypten, während der heimische Produzent SKW Piesteritz Kapazität drosselt.
Grüner Ammoniak ist weniger ein Dünger-Thema als eine Speicherfrage. Überschüssiger Windstrom, in Moleküle gepackt, macht die Energiewende erstmals lagerfähig und handelbar.
— Markus Seyfferth, Chefredakteur Dr. Web
Was bedeutet das für die deutsche Industrie?
Deutschland setzt vorerst auf Importe. Über das Programm H2Global liefert der Anbieter Fertiglobe ab 2027 grünen Ammoniak aus Ägypten, während hohe Gaspreise den größten heimischen Produzenten SKW Piesteritz zur Drosselung zwingen.
Der Kontrast zum Modell aus Minnesota ist scharf. Dort entsteht Dünger dezentral auf dem Hof, hier plant die Bundesrepublik zentrale Importterminals wie in Brunsbüttel und einen vertraglich fixierten Preis von 811 Euro je Tonne.[3]
Für die deutsche Chemie- und Agrarbranche lohnt der Blick auf zwei Hebel: Standorte mit regelmäßig abgeregeltem Wind- oder Solarstrom, an denen sich Ammoniak als Speicher rechnet, und die nüchterne Abwägung, ob langfristige Importverträge die bessere Wette sind als eigene Anlagen. Investitionen in die Wasserstoffwirtschaft sollten Ammoniak als deren stillen Zwilling gleich mitdenken.
Quellen
[1] University of Minnesota: „Green ammonia project aims to keep fertilizer dollars in Minnesota“
[2] Royal Society of Chemistry, Energy & Environmental Science: „Current and future role of Haber–Bosch ammonia in a carbon-free energy landscape“
[3] Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: „Germany will work with H2Global to import green hydrogen products on a large scale from 2027“
